国内首条光子芯片中试线即将调试,光通信、CPO迎风口!一文搞懂CPO机遇
来源:光大证券微资讯
近期科技股成为A股核心投资主线,在半导体、消费电子大涨之后,通信板块扛起进攻的大旗。6月14日,通信板块盘中大涨超3%,光电共封装(CPO)、F5G、通信设备等板块均有高光时刻。
尤其是CPO概念股,多家公司涨幅超8%,威尔高、东田微、中际旭创、新易盛、剑桥科技、天孚通信等个股领涨。
所谓的CPO技术,就是将光模块、芯片封装在一起,不仅可以提升工作效率,还能降低能耗。作为光模块封装的关键技术,CPO成为摩尔定律失效之后的重要解决方案。
在AI技术大爆发的时代,算力成为越来越宝贵的资源,如何提升数据处理及传输效率成为关键话题。高速光模块成为提升数据传输速度的关键设备,这就需要将硅光芯片或光模块、专用集成电路(ASIC)进行合理的封装,而CPO的重要性就凸显出来。
尤其是在苹果、英伟达、微软等科技巨头持续向人工智能大力投入的背景下,硅光芯片、CPO日益成为投资者关注的焦点。
今天,我们就来系统介绍CPO技术以及硅光芯片在国内的发展,寻找CPO投资机遇。
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1、硅光技术快速发展,CPO重要性凸显
要想彻底了解光电共封装,那必须要从硅光芯片说起。与传统电子芯片相比,硅光芯片适应于海量数据传递,更能满足人工智能、万物互联时代下的信息传递要求。
与电子芯片靠电子传输信息不同,硅光芯片主要依赖光子传输信息。光子之间干扰性较小,计算密度较电子芯片高两个数量级,但是能耗却低两个数量级,这就使得硅光芯片非常适宜于大量数据的远距离传输。
硅光芯片结合了光子和电子的优势,未来将成为主流形态。传统光模块成本较高,硅光芯片能在降低成本的前提下提升数据中心、芯片之间的通信效率。在海量数据的计算和传输方面,电子芯片不如硅光芯片。
近年来硅光技术发展迅猛,当前硅光芯片已经集成了波导、调制器、滤波器等。光模块正常工作,需要硅光芯片或光模块、专用集成电路(ASIC)共同发挥作用,专用集成电路可以控制光收发模块。
专用集成电路种类众多,包括各类计算、存储芯片,这就需要与硅光模块进行合理的封装。
光电共封装(CPO)直接打造了光模块与专用集成电路共同体,将两者封装成一个整体。CPO技术是为了降低网络设备功耗,在光互联网络论坛的主导下,由众多厂商合力研发出的技术。
随着数据传输速度要求越来越高,当网速提高至800Gbps以上时,CPO成为了关键的封装方案。
CPO技术也由2.5D向3D发展,2.5D封装是将光模块与电子芯片封装在一个载板上,这已经可以提高互连密度、降低功耗。如果采取三维(3D)堆叠技术,将芯片与光模块进行三维堆叠,这样就能实现最短互连、最高互连密度,在2.5D封装技术基础之上再向前迈进一步。
2、 高速光模块需求激增,国内将迎来首条光子芯片中试线
2022年以来,人工智能大模型已经成为科技巨头重金投入的领域,这让算力变得十分宝贵。
由于AI需要更高的算力运行速度和数据传输速度,高速光模块就成为技术发展方向,800G光模块日益成为紧俏产品。受此影响,光模块公司业绩迅猛增长。
中际旭创此前发布的2023年及2024年一季度业绩,净利润增速分别高达77.58%、303.84%。中际旭创表示,AI算力需求和相关资本开支的激增带动了800G等高速光模块需求的显著增长,并加速了高速光模块产品的技术迭代步伐。
新易盛2024年一季度业绩强势复苏,大幅增长200.96%至3.25亿元,毛利率也出现了快速的抬升。公司表示旗下的高速光模块产品组合涵盖VCSEL/EML、硅光、薄膜磷酸锂等技术解决方案,AI促进公司高速率产品销售量持续提升。
天孚通信2023年业绩实现了81.14%的增速,主要源于人工智能AI技术的发展和算力需求的增加,全球数据中心建设带动对高速光器件产品需求的持续稳定增长。今年一季度,天孚通信净利润飙升202.68%至2.79亿元,延续高速增长态势。
除了上述三家公司之外,仕佳光子、东田微、华天科技、中贝通信等多家CPO概念股一季度业绩增速均超1倍。
值得注意的是,上海交通大学无锡光子芯片研究院将在6月底,调试国内首条光子芯片中试线设备。该条光子芯片中试线目标就是研究高端光子芯片,这将赋能国产光子芯片和光通信。
展望未来,随着苹果、微软、OpenAI、谷歌等科技巨头持续加大AI投入,高速光模块的需求将保持快速增长状态,进而推动CPO需求。
特别是英伟达Blackwell架构的GB200超级芯片已经在“满负荷生产”,四季度将大量运用到数据中心。超级芯片GB200需要服务器、交换机端口速率大幅提升,这就进一步提升光模块的技术要求,促进CPO技术发展。
根据iFinD数据库,CPO概念股个股众多,市值排名靠前的公司包括:立讯精密、中际旭创、新易盛、紫光股份、三安光电、长电科技、中天科技、天孚通信、生益科技、亨通光电、华工科技、华天科技、光迅科技等。
(本文首发于2024年6月14日)
本文源自券商研报精选
老司机总结的视频监控系统安装调试42个要点
随监控从业人员越来越多,对于刚刚加入这个行业的新人来讲,可能首先要从最基层的设备安装做起,在实践中逐渐积累经验,成为能够独立负责项目的项目经理,那么在监控摄像机安装过程中,摄像机的安全保护又应该注意哪些事项呢?
监控安装不能忽视的要点
1、位置需求
对于监控摄像机来说,所处位置的好坏直接关系着设备的成像效果。因此,不少用户将监控的效果视为监控摄像机安装位置的首要参考。不过,他们却忽视了十分重要的一点:监控摄像机并非万能,在安装位置的选择上,它同样有着自己的要求,首先就是在安装的位置上,为了能够使摄像机避免周围环境的干扰,实现一个更佳的拍照和生存效果。在室内环境安装时,我们要尽可能的保证设备的高度不低于2.5米,而在室外环境中,我们也要将监控设备置身于距离地面3米半以上的高度。否则,无论是从摄像机自我保护,还是设备监控角度来说,都会产生不少负面的效应。只有考虑到了这些最基本的问题之后,角度才是我们考虑的方面。
2、安装角度
主要分为两种:筒型和半球型。其中筒型比较常见,室内外通用;半球型一般用于室内,体积较小,可以壁挂或吸顶式安装。
监控摄像机安装还应注意角度问题,对于没有宽动态功能的普通摄像机,应避免直射光源,最好不要逆光安装,摄像机逆光补偿调整的原理与方法!监控摄像机在安装过程中固定一定要牢固,以防画面抖动。对于墙面可使用冲击钻打眼,塞上涨塞,然后用自攻丝将支架固定在墙面,对于天花板吊顶,可在上边放木块,让自攻丝穿过天花板拧到木块里,还有一个关键问题:摄像机安装支架的选择上也要注意。
室外尽量选择室外专用支架,多花不了几个钱,但是抗风系数就大大不一样了,无线网桥知道用一个粗点的支架,而摄像机则选择一个如此的支架,稍微有点风吹草动的,摄像机立马位置就变了。
3、安装高度
监控摄像机的安装高度不能太低,防止他人恶意破坏,也不能太高,不方便以后的维修,建议安装高度在三四米即可,踩个梯子就能够得到,还有就是如果高立杆安装的摄像机,一定要考虑到后期维护方面。比如可以在立杆中安装爬梯等措施,租用高空作业车是一项成本很高的事情,同时因为监控摄像机安装高度较高,需使用梯子等辅助工具,因此在爬梯子时一定要注意安全,以防高空跌落造成危险。对于位置较高的,一定要系好安全带再进行施工。
4、用电安全
监控摄像机需要进行单独供电,在进行强电接线时,同样应该注意安全,可用万用表、测电笔先进行测试,保证断电之后再进行接电,还有就是在安装室外的监控摄像机,要做好防水处理,最好购买配有防水尾线的网络监控摄像机。另外,可在监控摄像机下方安装一个小的防水盒,将电源及接头置于防水箱内。
注意避雷,容易遭受雷击的地区,监控摄像机一定要做好防雷击处理,可采用视频防雷模块,电源模块等进行防雷处理。
供电方式有DC直流电源供电和POE供电两种,PoE供电相对于直流电源供电,只需连接PoE交换机或PoE网络硬盘录像机即可供电,施工和维护更加简单方便。
非PoE供电:每个摄像头需要电线、网线、PVC套管、插座、安防电源……配件一大堆,线路烦乱,安装复杂,维护不易。
PoE供电:一个摄像头一条网线,数据、电力同时传输,简单方便。
对比两种供电方式,PoE供电更简洁,成本可能比非PoE供电更低。
5、照明环境的需求
夜晚使用监控摄影机时,为了避免反射和阴影,通常需要照明设备,可以使用红外线照明灯代替普通灯泡。不过用户必须使用黑白监控摄影机和带有红外线照明设备的网路监控摄像机,因为黑白监控摄影机对红外线感光较为灵敏,而彩色监控摄影机则无法发挥红外线功能。
如今,已经有不少的摄像机都开始采用宽动态的功能,提升自己在逆光环境下的成像能力,但是,这并非就意味着摄像机可以在强光的环境下持续的完成工作。因为在强光的照耀下,直射的强光容易造成摄像机难以正常的定位准确的图像,最终造成感测器晶片上的彩色滤光器永久性脱色,使摄像机在监控影像中出现条纹。
因此,如果可以的话,我们尽可能的使摄像机处于一种"顺光"的模式,但是无论如何,我们都要避免强光长时间对摄像机镜头的直接刺激。
要想夜晚监控也到位,就得用夜视效果好的IPC。夜视距离主要由红外灯数量决定。单灯的夜视距离为30米,双灯的夜视距离为50米。
6、线缆和接头
对于网络摄像机来说,它的线路架设方式显然要比传统的模拟设备更为丰富。不过,无论是采用哪种的传输方式,干扰都是我们不得不注意的问题之一。尤其对于有线传输的视频信号来说,信号线与大功率电线的同向传输无疑是架线过程中的大忌,更不可为了施工的方便而将二者放在相同的传输线管内。
即使受到环境的限制,实在无法将二者分离开来的话,也要保证至少半米的间隔距离。只有这样的规划,才能更好的避免强磁干扰对于视频传输的影响,而对于采用无线信号传输的设备来说,虽然在线路的限制上更少一些。
但是摄像机本身也要避开周边的强磁干扰源。同时保证摄像机与地面的绝缘隔离,此外,我们也要注意避免线路对于云台工作的影响和阻碍。采用无氧铜0.5线径的国标网线,镀金的水晶头,电源线30米以内用RVV 2*0.5护套线,30-50米用RVV 2*0.75护套线,50米以上用RVV 2*1.0护套线,穿线管一般用PVC的即可,要是地埋或者防爆采用镀锌钢管。
7、设备配件的安装
除了上面提到的一些完整的方面外,一些摄像机的辅助设备安装规范也是我们在施工中不得忽视的环节。比如说,要让摄像机云台、机架等设备的安装位置符合设计要求,安装应平稳牢固、便于操作维护。机架的背面和侧面离墙距离要符合维修要求;必要的时候,我们要对摄像机加装保护罩或者温度控制装置等等。
而对于拥有复杂线路相接的环节,我们也应该注明每条线路的用处以及特点,以便日后的维护与梳理,上面提到的,就是我们在架设简单网络监控系统时所需关注的重点环节。相比于一些复杂的大型监控系统来说,这些方面显然也更加的简单与直观。
但是从关键性的角度来说,这些可以说是影响摄像机工作质量的命脉环节,是绝对不可以忽视的,只有我们把握了上面提到的这些重要却又容易忽视的要素时,才可能享受到更加高效和便利的网络监控效果。
8、安装操作小知识
(1)、硬盘录像机格式化硬盘很慢,什么原因?
这个应该是硬盘的问题,可以替换硬盘试试
(2)、网络摄像机老掉线什么原因?
1、供电不稳2、网络接触不良、网线头没做好
(3)、网络摄像机,卡顿严重,什么原因?
摄像机码流过大,交换机、NVR带宽不够用
(4)、解码器上墙怎么设置?
通过电脑浏览器输入解码器地址,进入的解码器的管理界面进行设置,或都有通过IVMS4200客户端软件进行设置。
(5)、集中直流供电怎么计算功率?
一般的摄像机都是DC12V1A供电,对于带红外补光灯的摄像机,需要做出一定的电流冗余量,选择DC12V2A电源,以防止切换到红外模式时摄像机供电不足。
9、录像机怎么添加?
(1)自动添加,NVR自动扫描,即可显示所有在线的摄像机,选择“全部添加”即可;
(2)手动添加,选择相应的通道,点“编辑”输入摄像机的相关信息,“确定”
10、摄像机怎么更改IP?
(1)从电脑浏览器里打开摄像机的管理界面,找到网络选项,填上需更改的地址;
(2)从NVR里面,搜到摄像机之后,点“编辑”输入更改的地址。
11、球机怎么改地址码?
网络球机一般不需要更改地址码。模拟球机地址码的更改有两种方式:
(1)硬开关更改,在球机的机芯上有相应的拨码开关,一般是二进制,拨动开关,调到需要的地址;
(2)软件修改,通过预置位,调出球机菜单,里面有地址码修改选项,进入修改即可。
12、镜头毫米数怎么确定?
一般情况是根据场所需要的距离除以2再除以1000,得出镜头毫米数,再根据所需照摄角度,适当调整毫米数。
镜头焦距
摄像头镜头焦距有2.8mm/4mm/6mm/8mm/12mm等多种,每个产品系列均可以选择镜头焦距,可以满足室内外各种环境的拍摄需求。一般来说,焦距越大,视场角越小,而监控距离越远。
放到实际使用场景中,2.8mm焦距适用于电梯、楼梯等较为狭小的环境,4mm适用于会议室、商店稍大一些的场景等,而停车场、工厂车间、庭院等更开阔的地方则可以选用6mm以上的镜头;具体选择可以根据需要而定。
13、调焦摄像机在哪里调节?
摄像机侧面或尾部都有“FOCUS”“ZOOM”字样,用螺丝刀调节即可
14、磁盘阵列怎么选型?
先计算出全部前端摄像机图像所需的存储容量,除以单块硬盘容量,得出盘位数,再加上RAID所需管理盘数量,热备盘数量,得出阵列盘位数。
15、网络球机通过什么方式控制?
NVR、电脑客户端、网络键盘,都可以对网络球机进行控制。
16、485是什么?
485通讯接口一个对通讯接口的硬件描述,它只需要两根通讯线,即可以在两个或两个以上的设备之间进行数据传输。这种数据传输的连接,是半双工的通讯方式。一个设备只能进行发送数据或接收数据。安防监控用的485,一般是指云台控制接口。设置好控制设备与被控制设备之间的协议、速率后,即可进行控制操作。
17、如何根据实际情况配置光纤?
根据系统光传输设备需要的总芯数、传输模式来选择光纤类型和芯数。根据所需传输的距离确定光纤数量。
18、在多远的距离下配置光纤收发器?
超出网线信号传输距离之后(一般100米),就该考虑用光纤传输了。
19、录像机如何调试远程?
(1)在主菜单里进入系统设置——网络设置——DDNS——启用DDNS打钩——DDNS类型里选择合适的域名服务站——输入在此网址注册的用户名、密码——确定。
(2)进入录像机上网接入的路由器,找到“转发规则”选项,添加转发端口然后保存。
20、模拟录像机找不到鼠标是什么原因?
1、如果是海康自带的鼠标,先连续按几下中间滚轮,如果不行,换个USB接口2.在系统设置里更改一下主输出端口
21、300万的摄像头一个小时录像内存是多少?
300万摄像机1小时录像存储占用空间约3G,根据摄像机所设置的码流大小,所需硬盘存储空间会有所差别
22、200万的摄像头一个小时录像内存是多少?
200万摄像机1小时录像存储占用空间约2G,根据摄像机所设置的码流大小,所需硬盘存储空间会有所差别
23、300万接入标称16路200万的录像机时,接入路数需要减半吗?
网络录像机的接入路数=录像机的总带宽÷摄像机码流,码流越大,接入路数越少、300万像素摄像机理论上比200万摄像机码流大1/3
24、平台一体机和解码器如何选型?
平台一体机集成解码、管理、拼接等功能于一体的设备,解码器只是解码、上墙(拼接、画面分割),可根据用户的功能需求进行选择。
25、流媒体服务器的作用?
大量客户端货WEB访问监控摄像机的时候,一般的录像机承受不了太大的网络压力,这时候需要流媒体服务器做一下转发,把客户端的访问压力转到服务器上来。
26、在使用磁盘阵列的情况下还需要录像机吗?
磁盘阵列的存储功能,数据往里面存储,需要有存储服务器来管理。一般来讲,有磁盘阵列就不需要录像机了?
27、一体机和机芯的区别?
机芯是不带外壳的一体机,一体机是可以独立工作,机芯不能独立工作。需接到球机里才能正常工作
28、LED灯和点阵灯的区别?
两种灯本质上是一样的,点阵灯比普通LED灯功率更大,使用寿命更长。
29、混合录像机接入网络和模拟的数量怎么计算?
模拟摄像机接入数量无需计算,录像机上的BNC输入接口数量就是上限。网络摄像机,根据摄像机的像素高低乘以摄像机数量,小于录像机的网络接入带宽即可,停用1路模拟信号,可增加1路网络信号。
30、IPC添加后显示不在线怎么办?
1、IPC的IP地址设置跟NVR地址不在同一网段
2、网络连接不畅,检查网线的8芯是否全部测通。
31、本地预览无声音怎么办?
1、先确认音频线、拾音器电源线连接是否完好
2、预览界面的声音开关是否打开
32、怎么选摄像机镜头毫米数?
一般情况是根据场所需照射的距离除以2再除以1000,得出所需镜头大概毫米数,再根据所需照摄角度,适当的调整毫米数,照摄角度越大,镜头越小。
33、为什么使用手机客户端软件预览图像黑屏?
①服务端设备不在线②客户端添加设备不正确,IP地址、端口、用户名、密码错误
34、监控显示不用监视器,想用自己家的台式电脑怎么接?
在录像机上的RJ45接口,用网线连接到电脑上,通过电脑客户端软件访问录像机图像
35、拾音器的接法?
市面上的拾音器,一般提供三根线,电源线+(多数为红色)音频线+(多数白色)公共接地G(多数为黑色),电源线“+”接电源的“+”,音频“+”接摄像机的音频输入的AUDIO IN,公共接地G接电源的“-”和音频输入的G
36、监控室的录像,想要分出一部分给另一个监控室看,如何操作?
模拟系统的可通过视频分配器分出一路信号分给另一个监控室,网络系统直接网线连接即可,通过电脑客户端打开需要看的图像
37、什么时候会用到编码器?编码器是NVS么?
编码器的英文名字:NETVIDEO SERVER(网络视频服务器)也叫视频编码器,其作用是把模拟摄像机视频信号编码成网络信号。当模拟摄像机视频信号需要接入到网络系统中的时候,需要用到编码器。
IPC和NVR支持的编码标准有两种:H.264和H.265,后者为新一代编码标准,可以在不损失图像质量的同时,将视频大小压缩至前者的一半。在带宽相同的情况下,H.265可以传输更加高清的视频。
38、电梯里面是用编码器吗?有什么利弊?
电梯里用编码器,是因为电梯里的随行线缆只有同轴线,没有网线,当市面上有比较经济实用的电梯网线普及之后,建议还是考虑用网络摄像机。编码器的最高分辨率是WD1,远不如网络摄像机的像素高。
39、视频监控的摄像机和视频采集卡有什么关系?
视频采集卡采集的信号是前端的模拟摄像机提供的,经采集卡采集、编码,给电脑提供数字集号,实时显示并存储,出于稳定性和成本考虑,目前市面上使用采集卡的已不多。
40、摄像机集中供电怎么布线?
所谓集中供电,是指所有的前端设备用电,都是从后端中控室统一提供。分两种情况:1、集中提供市电到前端,摄像机的电源适配器放在摄像机端,这种情况布线的时候,电源线要跟视频信号线分开,电源线需穿JDG管保护2、集中提供摄像机所需的直流电源到前端,摄像机电源适配器放在后端控制室,这种情况布线的时候,电源线和视频线可以共走同一线路,要求不严格的情况下,可用PVC管。同时注意直流电传输距离和线径关系,传输越远,所需线径越大。
41、什么是宽动态?
宽动态技术是在非常强烈的光纤对比下,让摄像机看到影像的特色而运用的一种技术。当在强光源(日光、灯具或反光等)照摄下的高亮度区域及阴影、逆光等相对亮度较低的区域在图像中同时存在时,摄像机输出的图像会出现明亮区域,因曝光过度成为白色,而黑暗区域因曝光不足成为黑色,严重影响图像质量,摄像机在同一场景中对最亮区域及较暗区域的表现是存在局限的,这种局限就是通常所讲的“动态范围”
42、影响网络监控运行稳定的因素有哪些呢?说一下最常见的因素:
带宽,顾名思义交换机的配置网线,传输线缆的选择,质量好快有关系水晶头,施工人员施工工艺水平综合平台的选择,大品牌值得信赖相关问答
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